Les incursions de poussières du Sahara contribuent largement à la concentration des aérosols au printemps et à l'automne. Elles sont détectées grâce aux mesures opérationnelles du Jungfraujoch et de la station aérologique de Payerne.
Incursions de poussières du Sahara
Les poussières minérales sont un constituant majeur des aérosols dans l'atmosphère et le désert du Sahara en est la plus grande source. Il arrive régulièrement, par grand vent et en cas de turbulences importantes, que des particules de sable provenant des zones désertiques d'Afrique du Nord s'élèvent à quelques kilomètres d'altitude dans l'atmosphère. Les plus grosses particules retombent rapidement au sol, tandis que les plus petites peuvent, en présence d'un fort courant de sud en altitude, être transportées dans toute l’Europe.
Dernière incursion de poussières du Sahara
- 22.01.2020 16:04:58
- 22.01.2020 05:14:58
- 21.01.2020 20:56:58
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Détection des incursions de poussières du Sahara au Jungfraujoch
Autrefois, la contribution des poussières minérales était estimée en fonction de la survenue de pluies de couleur ocre-rouge et des dépôts sur la neige et la glace. Depuis quelques années, des mesures en continu des propriétés optiques des aérosols à la station de recherche du Jungfraujoch en haute montagne permettent de détecter la présence de poussières minérales du Sahara avec une résolution horaire. Lorsqu’une incursion de poussières du Sahara survient, elle est indiquée sur le bulletin météo.
Télédétection par laser des poussières du Sahara
Les incursions de poussières du Sahara peuvent être détectées par des instruments LIDAR. A la station aérologique de MétéoSuisse à Payerne, des lidars permettent de mesurer la hauteur et l’épaisseur du nuages de poussières minérales.
Par exemple, le 30 mars 2014, une couche ayant une concentration élevée d'aérosols (couleur rouge foncée) a été détectée au-dessus de Payerne dès 00h00 entre 4km et 6 km d’altitude. Durant la journée, cette couche est descendue par subsidence à des altitudes plus basses (3-5 km) alors que sa concentration a diminué (couleur allant du rouge au jaune). Une deuxième couche d'aérosols en provenance de la vallée du Po a été détectée dès 02h00 entre 2 et 3 km d'altitude. Cette couche de pollution va elle aussi descendre durant la journée pour finalement se mélanger à la couche limite planétaire. Durant le même laps de temps, les mesures in-situ effectuées au Jungfraujoch ont identifiées ces aérosols comme étant des poussières du Sahara.
Climatologie des incursions de poussières du Sahara
Les incursions de poussières du Sahara sont enregistrées depuis 2001. De manière générale, elles contribuent largement à la concentration des aérosols au-dessus de la Suisse avec des maxima pendant le printemps (de mars à juin) ainsi qu'en octobre et novembre. Il y a en général des évènements épars en été et très courts en hiver. La plupart des incursions (48%) ne durent que quelques heures alors qu'un quart (25%) dure plus d'un jour. L'analyse des rétro-trajectoires montre que le temps de trajet du Sahara au Jungfraujoch dure entre 2 jours et une semaine. Chaque année, entre 10 et 35 incursions sont mesurées, correspondant à 200 - 650 heures où des poussières du Sahara sont détectées au Jungfraujoch.
Les différents types d’aérosols sont des propriétés optiques différentes qui permettent de les distinguer. Une de ces propriétés est l 'albédo de diffusion simple (single scattering albedo) qui décrit la proportion de l'extinction de la lumière qui est due à la diffusion. C'est un paramètre important pour obtenir des estimations locales du forçage radiatif direct par les aérosols. La nouvelle méthode de détection repose sur l'inversion de la dépendance en longueur d'onde de l'albédo de diffusion simple en présence de poussières minérales. Cet effet est bien visible dans l'exemple de l'incursion de poussières du Sahara de la mi-juin 2002: pendant l'incursion, le rayonnement réfléchi le plus élevé est mesuré pour la longueur d'onde la plus haute (950 nm), tandis que normalement le rayonnement réfléchi est le plus élevé pour des longueurs d'onde les plus basses.
